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CN105531610A - 液晶显示装置、偏光板和偏振片保护膜 - Google Patents

液晶显示装置、偏光板和偏振片保护膜 Download PDF

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CN105531610A CN201480050003.4A CN201480050003A CN105531610A CN 105531610 A CN105531610 A CN 105531610A CN 201480050003 A CN201480050003 A CN 201480050003A CN 105531610 A CN105531610 A CN 105531610A
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Abstract

本发明提供一种由聚酯薄膜形成的偏振片保护膜,其即使在将2张偏光板在交叉棱镜环境下配置时也能够抑制漏光。一种由聚酯薄膜形成的偏振片保护膜,其中,相对于薄膜输送方向或宽度方向的热收缩率的倾斜度的绝对值为15度以下。

Description

液晶显示装置、偏光板和偏振片保护膜
技术领域
本发明涉及液晶显示装置内的偏光板中使用的偏振片保护膜。
背景技术
液晶显示装置(LCD)中使用的偏光板通常为由2张偏振片保护膜夹持着使碘对聚乙烯醇(PVA)等染色了的偏振片的构成,作为偏振片保护膜,通常使用三乙酸纤维素(TAC)薄膜。近年来,伴随LCD的薄型化而要求偏光板薄层化。然而,为此而减薄用作保护膜的TAC薄膜的厚度时,会发生无法获得足够的机械强度,且透湿性恶化的问题。此外,TAC薄膜非常昂贵,强烈需要廉价的替代原材料。
因此,为了使偏光板薄层化,提出了使用聚酯薄膜替代TAC薄膜,使得作为偏振片保护膜即使厚度薄也能保持高耐久性的方法(专利文献1~3)。
聚酯薄膜与TAC薄膜相比耐久性优异,但与TAC薄膜不同,由于具有双折射性,因此将其用作偏振片保护膜时,存在因光学失真导致画质降低的问题。即,具有双折射性的聚酯薄膜由于具有规定的光学各向异性(延迟量),因此,用作偏振片保护膜时,如果从斜向观察,则会产生彩虹状色斑,画质降低。因此,在专利文献1~3中,采用了通过使用共聚聚酯作为聚酯来减小延迟量的对策。
另外,专利文献4中公开的是,通过使用白色发光二极管作为背光光源、进而使用具有一定延迟量的取向聚酯薄膜作为偏振片保护膜,可以解决彩虹状的颜色不均匀。
专利文献5中公开的是,偏振片保护膜由于在制造偏光板时、或使得到的偏光板与液晶单元复合的工序等通过大量的热处理工序,因此,为了具有良好的尺寸稳定性,具体而言,优选120℃×30分钟的非限制热处理后的聚酯薄膜的收缩率在薄膜MD方向、TD方向均为5%以下。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2002-116320号公报
专利文献2:日本特开2004-219620号公报
专利文献3:日本特开2004-205773号公报
专利文献4:WO2011-162198
专利文献5:日本特开2010-277028号公报
发明内容
发明要解决的问题
如上所述,用作偏振片保护膜的聚酯薄膜基于各种观点而反复进行了改良,但本发明人等发现还有进一步改善的余地。即,本发明人等发现存在如下新课题:在将采用目前进行了改良的聚酯薄膜作为偏振片保护膜的偏光板与另一张偏光板以使其成为交叉棱镜的关系进行配置时,有时会发生少量漏光,可视性恶化。因此,本发明的课题在于,提供能够抑制上述少量漏光的由聚酯薄膜形成的偏振片保护膜。
用于解决问题的方案
本发明人等为了解决上述课题而进行了潜心研究,结果发现,通过以使聚酯薄膜的热收缩率成为最大的方向、与其聚酯薄膜的输送方向或宽度方向所成的角(即热收缩率为最大的方向相对于薄膜输送方向或薄膜宽度方向的倾斜度)的绝对值为15度以下的方式进行控制,可解决上述课题。基于上述见解,反复进一步研究,提供以下述为代表的发明。
第1项.
一种偏振片保护膜,其由聚酯薄膜形成,薄膜输送方向或宽度方向与薄膜的热收缩率成为最大的方向所成的角的绝对值为15度以下。
第2项.
根据第1项所述的偏振片保护膜,其中,聚酯薄膜的延迟量为4000~30000nm,Nz系数为1.7以下。
第3项.
根据第1项或第2项所述的偏振片保护膜,其中,聚酯薄膜的面取向度为0.13以下。
第4项.
一种偏光板,其包含在偏振片的两侧层叠有偏振片保护膜的构成,
至少单侧的偏振片保护膜为第1项~第3项中的任一项所述的偏振片保护膜。
第5项.
一种偏光板,其在偏振片的单侧层叠有第1项~第3项中的任一项所述的偏振片保护膜。
第6项.
一种液晶显示装置,其具有背光光源、2张偏光板和配置于所述2张偏光板之间的液晶单元,其中,
所述背光光源为具有连续发光光谱的白色光源,
所述偏光板为在偏振片的两侧层叠有偏振片保护膜的构成,
配置于入射光侧的偏光板的偏振片保护膜的至少一者和配置于出射光侧的偏光板的偏振片保护膜的至少一者为第1项~第3项中的任一项所述的偏振片保护膜。
第7项.
根据第6项所述的液晶显示装置,其中,所述配置于入射光侧的偏光板的入射光侧的偏振片保护膜和所述配置于出射光侧的偏光板的出射光侧的偏振片保护膜为第1项~第3项中的任一项所述的偏振片保护膜。
第8项.
一种液晶显示装置,其具有背光光源、2张偏光板和配置于所述2张偏光板之间的液晶单元,其中,
所述背光光源为具有连续发光光谱的白色光源,
所述偏光板为第5项所述的偏光板。
发明的效果
根据本发明,在将2张偏光板以交叉棱镜的关系进行配置时,可以抑制以往发生的少量漏光。另外,依照优选的一种实施方式,可提供一种液晶显示装置,其不仅适于薄型化、且不会产生虹斑,而且还可减轻由该漏光引起的可视性恶化,具有优异的可视性。
附图说明
图1表示以薄膜的输送方向为0度、且以5度间隔对薄膜的热收缩率进行360度测定的结果的例子。该例中,热收缩率成为最大的角约为15度。
图2是为了由以5度间隔测定的热收缩率、以1度间隔或1度间隔以上的精度求出热收缩率成为最大的角而以角度为X轴、热收缩率为Y轴标绘的图。
图3示意地表示降低热收缩率的倾斜度的方法1中利用的夹具的间隔。
图4表示降低热收缩率的倾斜度的方法4中可以利用的拉幅机长度方向的距离与拉幅机温度的关系。
具体实施方式
1.偏振片保护膜
本发明的偏振片保护膜为聚酯薄膜,热收缩率成为最大的方向相对于薄膜的输送方向或宽度方向的倾斜度(以下简称为热收缩率的倾斜度)的绝对值优选为15度以下。前述热收缩率的倾斜度的绝对值优选为12度以下、更优选为10度以下、进一步更优选为8度以下、进一步优选为6度以下、特别优选为4度以下、最优选为2度以下。由于热收缩率的倾斜度的绝对值越小越优选,因此下限为0度。
上述发生少量漏光的准确机理尚不明确,但可以认为如下。通常情况下,在液晶显示装置中,2张偏光板以成为交叉棱镜的关系的方式进行配置。在将2张偏光板以交叉棱镜关系进行配置时,通常情况下,光不会通过2张偏光板。然而,可以认为当偏振片保护膜因热处理而收缩时,偏振片也随之稍稍发生收缩或翘曲,结果完整的交叉棱镜的关系被破坏而发生漏光。根据这种原理,在偏振片保护膜的热收缩率为最大的方向相对于薄膜输送方向或薄膜宽度方向呈斜向时,漏光变得显著。需要说明的是,偏振片保护膜输送方向通常与偏振片的偏光轴平行或垂直。
专利文献5中公开的是由MD方向、TD方向的热收缩率均为5%以下的聚酯薄膜形成的偏振片保护膜。然而,由上述机理表明,即使MD方向的热收缩率和TD方向的热收缩率小,在热收缩率成为最大的方向相对于薄膜输送方向或薄膜宽度方向倾斜时,也会发生前述偏光漏出的问题。
另外,专利文献5还公开了,对于薄膜两端的部位,减小薄膜面内慢轴与薄膜TD方向所成的角度及其偏差,以防止液晶显示器的色移(colorshift)及色斑。然而,薄膜面内慢轴的朝向与热收缩率的倾斜未必平行,因此,即使是薄膜面内慢轴得到控制的薄膜,也会发生前述偏光漏出的问题。
本发明的偏振片保护膜中使用的聚酯薄膜可以由任意的聚酯树脂来获得。对聚酯树脂的种类没有特别限制,可以使用使二羧酸与二醇缩合而得到的任意的聚酯树脂。
作为聚酯树脂的制造中能够使用的二羧酸成分,例如可举出:对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、2,5-萘二甲酸、2,6-萘二甲酸、1,4-萘二甲酸、1,5-萘二甲酸、二苯基羧酸、二苯氧基乙烷二羧酸、二苯基砜羧酸、蒽二甲酸、1,3-环戊烷二羧酸、1,3-环己烷二羧酸、1,4-环己烷二羧酸、六氢对苯二甲酸、六氢间苯二甲酸、丙二酸、二甲基丙二酸、琥珀酸、3,3-二乙基琥珀酸、戊二酸、2,2-二甲基戊二酸、己二酸、2-甲基己二酸、三甲基己二酸、庚二酸、壬二酸、二聚酸、癸二酸、辛二酸、十二烷二羧酸等。
作为聚酯树脂的制造中能够使用的二醇成分,例如可举出:乙二醇、丙二醇、六亚甲基二醇、新戊二醇、1,2-环己烷二甲醇、1,4-环己烷二甲醇、十亚甲基二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、双(4-羟基苯基)砜等。
构成聚酯树脂的二羧酸成分和二醇成分可以使用任意1种或2种以上。作为构成聚酯薄膜的适宜的聚酯树脂,例如可举出:聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等,更优选可以举出:聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯,这些聚酯树脂也可以进一步含有其它共聚成分。这些树脂的透明性优异,并且热特性、机械特性也优异,可以通过拉伸加工容易地控制延迟量。特别是,聚对苯二甲酸乙二醇酯由于固有双折射大,即使薄膜的厚度薄也能比较容易地得到大的延迟量,因此是最适宜的原材料。
(热收缩率)
聚酯薄膜的热收缩率在所有方向上优选为5%以下。聚酯薄膜的所有方向上的热收缩率可如下操作进行测定。
将聚酯薄膜切成一边21cm的正方形状,在23℃、65%RH的气氛中放置2小时以上。在该聚酯薄膜上,描绘以其中央作为中心的直径80mm的圆,使用二维图像测定仪(例如,MITUTOYO制造的QUICKIMAGE),将薄膜的输送方向作为0度,以5度间隔测定直径。这里,将薄膜输送方向作为0度,在拉幅机内从上表面观察薄膜时,将顺时针旋转(右转)设定为正的角度,将逆时针旋转(左转)设定为负的角度。如果在-90度~85度的范围内进行测定,就可以测定全方位的直径。
然后,将聚酯薄膜在85℃下、在水中进行加热处理30分钟,然后擦拭附着于薄膜表面的水分,进行风干,然后在23℃、65%RH的气氛中放置2小时以上。然后,与上述同样地以5度间隔测定圆的直径。将热处理前的直径设定为L0、热处理后的同方向的直径设定为L,依照下述式求出各方向的热收缩率。
热收缩率(%)=((L0-L)/L0)×100
如果用曲线图表示以5度间隔进行360度测定而得到的热收缩率,则例如如图1所示。图1中,显示圆的中心的热收缩率为0%,随着与圆的中心的距离变长,热收缩率变大。另外,圆周表示将薄膜输送方向设定为0度的角度。因而,90度与薄膜宽度方向平行。
对于通过上述的测定方法求出的热收缩率,其最大值优选为5%以下、更优选为3%以下、进一步更优选为1%以下、最优选为0.5%以下。对热收缩率的下限没有特别限制,例如为0.01%以上。
(热收缩率的倾斜度)
如上所述,热收缩率以5度间隔来测定,热收缩率成为最大的方向依照下述步骤、以1度的精度来求出。即,如图2所示,将横轴当作薄膜输送方向设定为0度的角度、将纵轴当作在该角度的热收缩率来标绘热收缩率的测定结果(-90度~85度范围的热收缩率的结果)。这时,还插补-180度~-95度、及90度~175度的值(-90度的热收缩率对应于90度的热收缩率,0度的热收缩率对应于-180度的热收缩率)。然后,画出连接各标绘点的近似曲线,以精度1度读取热收缩率成为最大的方向,将其定义为α。需要说明的是,-90度≤α≤90度。
热收缩率成为最大的方向α处于-45度~45度的范围时,将该值设定为热收缩率的倾斜度。另外,热收缩率成为最大的方向α在45度以上和-45度以下时,理解为将薄膜宽度方向倾斜于基准,而不是薄膜输送方向,将α-90度(α为45度以上时)、90度+α(α为-45度以下时)设定为热收缩率的倾斜度。当热收缩率的最大值与最小值之差为0.1%以下时,所有方向的热收缩率大致相等,热收缩率不存在倾斜度,因此,将热收缩率的倾斜度视为0度。
(漏光评价方法)
漏光是将2张偏光板以交叉棱镜的关系进行配置,测定透过其的550nm~600nm波长的光的最大透过率。可以使用任意的分光光度计进行光的透过率的测定。所测定的最大透过率优选为0.02%以下、更优选为0.015%以下。
下面,从抑制虹斑的观点出发,对聚酯薄膜的延迟量、及Nz系数、及面取向度进行说明。
(延迟量)
偏振片保护膜所用的聚酯薄膜优选具有4000~30000nm的延迟量。如果延迟量为4000nm以上,则可以抑制从斜向观察液晶显示装置时可能产生的虹斑,能够确保良好的可视性。聚酯薄膜的优选的延迟量为4500nm以上、更优选为5000nm以上、进一步优选为6000nm以上、更进一步优选为8000nm以上、更加优选为10000nm以上。这里,所谓4000~30000nm,是指包含4000nm作为下限值、包含30000nm作为上限值,但也设想不包含的范围。
对聚酯薄膜的延迟量的上限没有特别限制,例如为30000nm。这是由于,即使使用具有其以上的延迟量的聚酯薄膜,实质上也无法得到进一步改善可视性的效果,伴随着延迟量的上升,薄膜的厚度也变得相当厚,作为工业材料的操作性有可能降低。
取向聚酯薄膜的延迟量的值可通过以下步骤来求出。使用分子取向计(例如,王子计测仪器株式会社制造、MOA-6004型分子取向计)求出薄膜的取向轴方向。以测定波长589nm来测定取向轴方向的折射率(ny)、以及在薄膜面内与取向轴方向正交的方向的折射率(nx)。求出这些双轴方向的折射率之差(各向异性)的绝对值(|ny-nx|),将其乘以薄膜的厚度,可求出延迟量的值。薄膜的延迟量例如可以使用KOBRA-21ADH(王子计测仪器株式会社)等市售的自动双折射测定装置进行测定。另外,薄膜的折射率例如可以使用阿贝折射率计(ATAGOCO.,LTD,制造、NAR-4T)等市售的测定仪进行测定。
(Nz系数)
偏振片保护膜中使用的聚酯薄膜在上述延迟量的范围的基础上,优选|ny-nz|/|ny-nx|所示的Nz系数为1.7以下。Nz系数可以如下求出。使用分子取向计(王子计测仪器株式会社制造、MOA-6004型分子取向计)求出薄膜的取向轴方向,通过阿贝折射率计(ATAGOCO.,LTD,制造、NAR-4T、测定波长589nm)求出取向轴方向和与其正交的方向的双轴的折射率(ny、nx、其中,ny>nx)、以及厚度方向的折射率(nz)。将由此求出的nx、ny、nz代入|ny-nz|/|ny-nx|所示的式子,可以求出Nz系数。
聚酯薄膜的延迟量即使为4000nm~30000nm,Nz系数超过1.7时,一对偏光板的两者中使用聚酯薄膜作为偏振片保护膜的情况下(例如,配置于入射光侧的偏光板的入射光侧的偏振片保护膜和配置于出射光侧的偏光板的出射光侧的偏振片保护膜为聚酯薄膜的情况),从斜向观察液晶显示装置时,有时仍然会因角度而产生虹斑。从抑制上述虹斑产生的观点出发,Nz系数更优选为1.65以下、进一步优选为1.63以下。Nz系数的下限值为1.2。这是由于,在制造技术上得到小于1.2的薄膜是困难的。另外,为了保持薄膜的机械强度,Nz系数的下限值优选为1.3以上、更优选为1.4以上、进一步优选为1.45以上。
(面取向系数)
在将聚酯薄膜的延迟量值和Nz系数控制在上述特定范围的基础上,通过将(nx+ny)/2-nz所示的面取向系数设为特定值以下,可以更可靠地消除一对偏光板的两者中使用聚酯薄膜作为偏振片保护膜时的虹斑。这里,nx、ny及nz的值可以通过与Nz系数同样的方法来求出。取向聚酯薄膜的面取向度优选为0.13以下、更优选为0.125以下、进一步优选为0.12以下。通过将面取向度设为0.13以下,从斜向观察液晶显示装置时,可以完全消除因角度而观察到的虹斑。面取向度优选为0.08以上、更优选为0.1以上。面取向度小于0.08时,薄膜厚度变动,延迟量的值在薄膜面内有时变得不均匀。
(延迟量比)
对于聚酯薄膜,其延迟量(Re)与厚度方向延迟量(Rth)之比(Re/Rth)优选为0.2以上、更优选为0.5以上、进一步优选为0.6以上。这是由于,上述延迟量与厚度方向延迟量(Rth)之比(Re/Rth)越大,双折射的作用越增加各向同性,由观察角度而导致的彩虹状色斑的发生变得难以产生。对于完全的1轴性(1轴对称)薄膜,上述延迟量和厚度方向延迟量之比(Re/Rth)变为2。然而,如后述那样,随着接近完全的1轴性(1轴对称)薄膜,与取向方向垂直的方向的机械强度明显降低。因此,延迟量和厚度方向的延迟量之比(Re/Rth)的上限优选为1.2以下、更优选为1以下。为了完全抑制由观察角度而导致的彩虹状色斑发生,上述延迟量和厚度方向的延迟量之比(Re/Rth)没有必要是2,为1.2以下是充分的。另外,即使上述比率为1.0以下,也能够充分满足液晶显示装置所要求的视场角特性(左右180度、上下120度左右)。
(厚度不均)
为了抑制聚酯薄膜的延迟量的变动,优选薄膜的厚度不均小。从该观点出发,聚酯薄膜的厚度不均优选为5%以下、进一步优选为4.5%以下、更进一步优选为4%以下、特别优选为3%以下。薄膜的厚度不均可以通过以下步骤进行测定。自薄膜卷沿TD方向以40mm宽度裁切薄膜。对于裁切的样品,利用ANRITSU制造的接触式连续厚度计(送出速度:1.5m/分钟、取样周期:100ms)连续地测定TD方向的厚度,求出平均值、最大值、最小值。厚度不均是通过以下式子所算出的值的绝对值。
厚度不均=((测定结果的最大值)-(测定结果的最小值))/(测定结果的平均值)×100(%)
(薄膜厚度)
对聚酯薄膜的厚度没有特别限制,通常为15~300μm、优选为15~200μm。薄膜厚度小于15μm时,薄膜的力学特性的各向异性变得明显,有时发生断裂、破损等。特别优选的厚度的下限为25μm。另一方面,偏振片保护膜的厚度的上限超过300μm时,偏光板的厚度变得过厚而不优选。从作为偏振片保护膜的实用性的观点出发,厚度的上限优选为200μm。特别优选的厚度的上限与一般的TAC薄膜为同等程度的100μm。
(透光率)
从抑制偏振片中所含的碘色素等光学功能性色素的劣化的观点出发,理想的是,聚酯薄膜的波长380nm的透光率为20%以下。380nm的透光率更优选为15%以下、进一步优选为10%以下、特别优选为5%以下。如果前述透光率为20%以下,则可以抑制光学功能性色素因紫外线而引起的变质。透光率是相对于薄膜的平面以垂直方法测定的值,可以使用分光光度计(例如,日本分光株式会社制造的分光光度计V-7100)进行测定。
通过适当调节配混的紫外线吸收剂的种类、浓度、以及薄膜的厚度,可以使取向聚酯薄膜的波长380nm的透光率控制在20%以下。对于本发明所使用的紫外线吸收剂,可以适当选择公知的紫外线吸收剂来使用。作为具体的紫外线吸收剂,可以举出有机类紫外线吸收剂和无机类紫外线吸收剂,从透明性的观点出发,优选有机类紫外线吸收剂。
作为有机类紫外线吸收剂,可以举出:苯并三唑类、二苯甲酮类、及环状亚氨基酯类等以及它们的任意的组合,没有特别限制。从耐久性的观点出发,特别优选苯并三唑类、或环状亚氨基酯类。在组合使用2种以上的紫外线吸收剂时,由于可以同时吸收各自波长的紫外线,因此可以进一步改善紫外线吸收效果。
作为二苯甲酮类紫外线吸收剂、苯并三唑类紫外线吸收剂、以及丙烯腈类紫外线吸收剂,例如可举出:2-[2’-羟基-5’-(甲基丙烯酰氧基甲基)苯基]-2H-苯并三唑、2-[2’-羟基-5’-(甲基丙烯酰氧基乙基)苯基]-2H-苯并三唑、2-[2’-羟基-5’-(甲基丙烯酰氧基丙基)苯基]-2H-苯并三唑、2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基二苯甲酮、2,2’,4,4’-四羟基二苯甲酮、2,4-二叔丁基-6-(5-氯苯并三唑-2-基)苯酚、2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(5-氯(2H)-苯并三唑-2-基)-4-甲基-6-(叔丁基)苯酚、2,2’-亚甲基双(4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基)苯酚等。作为环状亚氨基酯类紫外线吸收剂,例如可举出:2,2’-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮)、2-甲基-3,1-苯并噁嗪-4-酮、2-丁基-3,1-苯并噁嗪-4-酮、2-苯基-3,1-苯并噁嗪-4-酮等。这些紫外线吸收剂可以仅使用1种,也可以组合使用2种以上。
在聚酯薄膜中配混紫外线吸收剂时,将取向聚酯薄膜制成3层以上的多层结构,在薄膜的最外层以外的层(即中间层)中添加紫外线吸收剂是优选的。
(其它成分等)
除了紫外线吸收剂以外,在不妨碍本发明的效果的范围,取向聚酯薄膜中含有各种添加剂也是优选的方式。作为添加剂,例如可举出:无机颗粒、耐热性高分子颗粒、碱金属化合物、碱土金属化合物、磷化合物、抗静电剂、耐光剂、阻燃剂、热稳定剂、抗氧化剂、抗胶凝剂、表面活性剂等。另外,为了发挥高透明性,也优选聚酯薄膜中实质上不含颗粒。“实质上不含颗粒”是指:例如为无机颗粒的情况下,利用荧光X射线分析对无机元素进行定量时为50ppm以下、优选为10ppm以下、特别优选为检测极限以下的含量。
(易粘接层)
在本发明中,为了改善与偏振片的粘接性,优选在聚酯薄膜的至少单面具有将聚酯树脂、聚氨酯树脂或聚丙烯酸类树脂中的至少1种作为主要成分的易粘接层。这里,“主要成分”是指构成易粘接层的固体成分中为50质量%以上的成分。用于形成易粘接层的涂布液优选含有水溶性或水分散性的共聚聚酯树脂、丙烯酸类树脂以及聚氨酯树脂中的至少1种的水性涂布液。作为上述涂布液,例如可举出:日本专利第3567927号公报、日本专利第3589232号公报、日本专利第3589233号公报、日本专利第3900191号公报、日本专利第4150982号公报等中公开的水溶性或水分散性共聚聚酯树脂溶液、丙烯酸类树脂溶液、以及聚氨酯树脂溶液等。
易粘接层可以通过如下方法来得到:将上述涂布液涂布于未拉伸薄膜或纵向单轴拉伸薄膜的单面或双面后,在100~150℃下干燥,进一步沿横向进行拉伸而得到。最终的易粘接层的涂布量优选控制为0.05~0.2g/m2。如果涂布量低于0.05g/m2,则有时与得到的偏振片的粘接性变得不充分。另一方面,如果涂布量超过0.2g/m2,则有时抗粘连性会降低。在聚酯薄膜的两面设置易粘接层时,两面的易粘接层的涂布量可以相同也可以不同,可以各自独立地在上述范围内进行设定。
优选为了赋予易滑性而在易粘接层中添加颗粒。微粒的平均粒径优选为2μm以下。如果颗粒的平均粒径超过2μm,则颗粒容易从被覆层脱落。作为易粘接层中含有的颗粒,例如可举出:氧化钛、硫酸钡、碳酸钙、硫酸钙、二氧化硅、氧化铝、滑石、高岭土、粘土、磷酸钙、云母、锂蒙脱石、氧化锆、氧化钨、氟化锂、氟化钙等无机颗粒;苯乙烯类、丙烯酸类、三聚氰胺类、苯并胍胺类、有机硅类等有机聚合物类颗粒等。这些颗粒可以单独添加至易粘接层中,也可以组合2种以上进行添加。
颗粒的平均粒径可以通过如下方法来得到:用扫描型电子显微镜(SEM)拍摄颗粒的照片,以1个最小的颗粒的大小为2~5mm的倍率,测定300~500个颗粒的最大直径(最远的2点间的距离),计算其平均值而得到。
涂布液可以使用公知的方法进行涂布。例如可举出:逆转辊涂布法、凹版涂布法、吻合式涂布法、辊刷法、喷雾涂布法、气刀涂布法、线棒涂布法、管式刮刀法等。这些方法可以单独或组合来进行。
对于聚酯薄膜,为了使其与偏振片的粘接性良好,也可以实施电晕处理、涂布处理、火焰处理等。
(功能层)
在聚酯薄膜的与配置偏振片的面为相对侧的面上,为了防止反光、抑制眩光、抑制损伤等,而在取向聚酯表面设置各种功能层、即选自由硬涂层、防眩层、防反射层、低反射层、防低反射层、防反射防眩层和抗静电层组成的组中的1种以上的功能层也是优选的方式。在设置各种功能层时,取向聚酯薄膜优选在其表面具有易粘接层。此时,从抑制由反射光产生的干涉的观点出发,优选将易粘接层的折射率调整至功能层的折射率与取向聚酯薄膜的折射率的几何平均值附近。易粘接层的折射率的调整可以采用公知的方法,例如可以通过使粘结剂树脂中含有钛、锆、其他金属物质来容易地进行调整。
(聚酯薄膜的制造方法)
作为偏振片保护膜使用的聚酯薄膜可以按照常规聚酯薄膜的制造方法来制造。例如可举出如下方法:将聚酯树脂熔融,使挤出成型为片状的无取向聚酯在玻璃化转变温度以上的温度下,利用辊的速度差沿纵向拉伸后,通过拉幅机沿横向进行拉伸,实施热处理。可以为单轴拉伸薄膜也可以为双轴拉伸薄膜。
(降低热收缩率的倾斜度)
对于将热收缩率成为最大的方向相对于薄膜输送方向或宽度方向的倾斜度的绝对值控制在15度以下的方法没有特别限制,但优选注意以下方面。即,在拉幅机内的热处理工序后的冷却区间,存在未被热固定去除的伴随拉伸的收缩应力与伴随冷却的热应力。另外,相对于端部的薄膜被夹具所限制,中央部的薄膜比较能够伸缩,因此,在冷却区间中薄膜输送方向和宽度方向的应力的分布存在偏颇。其成为产生热收缩率的倾斜度的主要原因。根据这种情况,以下示例降低热收缩率的倾斜度的具体方法。
(降低热收缩率的倾斜度的方法1)
在热固定后的冷却区间中,在薄膜输送方向缩小夹具间隔,可以使拉幅机冷却区间的薄膜的输送方向的应力均匀,从而可以降低热收缩率的倾斜度。因而,为了降低热收缩率的倾斜度,优选适当调整缩小夹具间隔的温度带。由于因薄膜组成、薄膜制造条件不同而不同,因此没有特别限制,但在温度过高时,相对于输送方向,左侧端部(从上方观察薄膜时)的薄膜的热收缩率的倾斜度在正方向变大(右侧端部在负方向变大)。另外,在温度过低时,由于薄膜的热收缩量过小,平面性不良,故不优选。如此,通过将缩小夹具间隔的温度设定在适宜范围,可使拉幅机冷却区间的输送方向的应力变得均匀,从而可以降低热收缩率的倾斜度。
为了降低热收缩率的倾斜度,在薄膜输送方向缩小夹具间隔的松弛率也很重要。由于因薄膜组成、薄膜制造条件不同而不同,因此没有特别限制,松弛率优选为0.01~3%、更优选为0.05~1.5%。在松弛率过高时,薄膜没有完全收缩,平面性不良,故不优选。另外,在松弛率过低时,降低热收缩率的倾斜度的效果变低。这里所谓的松弛率可以使用如图3所示的夹具的中心间距离,通过下述式进行计算。
松弛率=(((松弛前的夹具间距离)-(松弛后的夹具间距离))/(松弛前的夹具间距离))×100(%)
在宽度方向的热收缩率过高时,有热收缩率的倾斜度变大的倾向。因此,更优选调整拉幅机导轨图型(railpatten),并适当调整在薄膜宽度方向缩小夹具间隔的松弛率和温度。如此,通过将在薄膜输送方向缩小夹具间隔的温度带和松弛率设定在适宜范围,及根据需要适当调整拉幅机导轨图型以使宽度方向的收缩率不会变得过大,可使拉幅机冷却区间的输送方向的应力变得均匀,可以降低热收缩率的倾斜度。
(降低热收缩率的倾斜度的方法2)
在热固定后的冷却区间,将薄膜端部从夹具分离,释放由夹具带来的限制,可以使拉幅机冷却区间的宽度方向的应力变得均匀。另外,通过将卷绕工序的张力调整至适宜值,可以使拉幅机冷却区间的输送方向的应力变得均匀。由此,通过使拉幅机冷却区间的输送方向的应力变得均匀,从而可以降低热收缩率的倾斜度。
对于将薄膜端部从夹具分离的方法没有特别限制,使用目前公知的方法即可。具体而言,可以举出:将薄膜从夹具切断的方法、及放开夹具的方法。将薄膜从夹具切断的方法是任意的,例如可举出使用切刀的切断或使用激光的熔断。也可以将上述方法组合来实施。在将薄膜从夹具切断时,理想的是,在薄膜两端靠近夹具的位置进行。
理想的是,将薄膜端部从夹具分离时的薄膜温度为50℃~300℃。相对于薄膜的熔点Tm,薄膜温度越高,越难以维持薄膜的平面性,另外,相对于薄膜的玻璃化转变温度Tg,薄膜温度过低时,热收缩率的倾斜度变得难以降低。因此,理想的是,在高于(玻璃化转变温度Tg-20℃)、低于(熔点Tm-10℃)的温度下将薄膜从夹具切断分离。这里的薄膜温度是利用辐射温度计得到的测定值。
在将薄膜端部从夹具分离时,优选适当调整卷绕工序的张力。适当的张力因薄膜组成、厚度、及薄膜制造条件不同而不同,因此没有特别限制,优选为0.01~3kg/mm2、更优选为0.1~2kg/mm2。张力过高时,相对于输送方向,左侧端部的薄膜的热收缩率的倾斜度在正方向变大(右侧端部在负方向变大)。另外,张力过低时,相对于输送方向,左侧端部的薄膜的热收缩率的倾斜度在负方向变大(右侧端部在正方向变大)。其中,上述倾向是以输送方向为基准而评价角度的情况,以宽度方向为基准的情况是正负呈相反的倾向。
宽度方向的热收缩率过高时,热收缩率的倾斜度变大。因此,优选调整将薄膜端部从夹具分离前的导轨图型,如上所述调整在薄膜宽度方向缩小夹具间隔的松弛率和温度。如此,通过将张力设定在适当范围,可使拉幅机冷却区间的输送方向的应力变得均匀,从而可以降低热收缩率的倾斜度。
(降低热收缩率的倾斜度的方法3)
根据与降低方法2同样的想法,通过使拉幅机出口的薄膜温度高于规定温度(即玻璃化转变温度Tg-20℃)、且低于规定温度(熔点Tm-70℃),可以降低热收缩率的倾斜度。此时,由于效果受室温控制,因此理想的是控制室温。
(降低热收缩率的倾斜度的方法4)
通过调整拉幅机热固定后的冷却工序的温度设定,也可以降低热收缩率的倾斜度。例如,优选的是,如图4所示将热固定温度~拉幅机出口温度在沿着拉幅机长度方向设定成-15/X~-100/X(℃/m)。这里,X表示拉幅机出口宽度(m)。因而,例如,在拉幅机出口宽度为2m时,优选的是在拉幅机长度方向每前进1m,以-7.5℃~-50℃的范围使温度下降。由于上述温度表示每拉幅机出口宽度的温度,因此,以下将其称为每单位宽度的温度设定。
另外,拉幅机出口温度通常设定为Tg以下是优选的。每单位宽度的温度设定在长度方向为-100/X(℃/m)以下时,热收缩率的倾斜度超过15度,故不优选,为-15/X(℃/m)以上时,虽然能够充分降低热收缩率的倾斜度,但拉幅机设备投资过大,故不优选。
(降低热收缩率的倾斜度的方法5)
即使是存在热收缩率的倾斜度的薄膜,通过一次性对卷绕的卷进行例如80℃~120℃、10秒~90分钟的离线退火处理,也可以降低热收缩率的倾斜度。在离线退火处理时,充分确保退火处理的温度、时间来进行调节是优选的。另外,目前公知的在拉幅机出口~卷绕卷之间进行在线退火处理也是理想的。此时,与上述离线退火处理同样地充分确保退火处理的温度、时间是优选的,在热处理效率、维持平面性方面,更理想使用气动辊(aircanroll)。
对于上述降低方法1~5,可以将任一种方法单独实施,也可以组合实施。通过上述方法,可以使热收缩率的倾斜度成为15度以下。
对于聚酯薄膜,在进行了纵向拉伸、横向拉伸后,经过热处理工序,裁切两边缘部而形成磨卷(millroll),根据需要进行分割,从而成为分割卷。所谓两边缘部是指:将薄膜的整个宽度的长度设定为100%,从薄膜两端起优选为1%~10%的范围、更优选为1%~5%的范围。需要说明的是,这里所谓的两端,与对于上述降低方法2说明的切断前的薄膜两端相同。其中,将磨卷进行3等分时的两侧的区域,尤其有热收缩率的倾斜度的绝对值变大的倾向,因此,将该区域的热收缩率的倾斜度的绝对值控制在15度以下是优选的。
对于具有上述特定的延迟量以及Nz系数的取向聚酯薄膜,可以通过调节制膜时的条件(例如,拉伸倍率、拉伸温度、薄膜的厚度等)而得到。例如,拉伸倍率越高,拉伸温度越低,薄膜的厚度越厚,越容易获得高延迟量。另一方面,拉伸倍率越低,拉伸温度越高,薄膜的厚度越薄,越容易获得低延迟量。
作为具体的制膜条件,例如,纵向拉伸温度以及横向拉伸温度优选为80~145℃、更优选为90~140℃。纵向拉伸倍率优选为1.0~3.5倍、更优选为1.0倍~3.0倍。另外,横向拉伸倍率优选为2.5~6.0倍、更优选为3.0~5.5倍。
为了将延迟量控制在上述特定的范围,优选控制纵向拉伸倍率与横向拉伸倍率的比率。如果纵横的拉伸倍率之差过小,则难以提高延迟量,故不优选。另外,对于提高延迟量而言,将拉伸温度设定得较低也是优选的。后续热处理的温度优选为100~250℃、更优选为180~245℃。
为了使Nz系数成为上述特定的值,优选控制纵向拉伸倍率与横向拉伸倍率的比率,优选制成单轴拉伸薄膜。另外,为了降低Nz系数,为了提高聚合物的分子量、降低结晶性而添加共聚成分也是优选的。进而,为了将薄膜的Nz系数控制在特定的范围,可以通过适当设定总拉伸倍率、拉伸温度而进行。例如,总拉伸倍率越低,拉伸温度越高,越可以得到低Nz系数。
为了使面取向度成为上述特定值,优选控制总拉伸倍率。如果总拉伸倍率过高,则面取向度变得过高,故不优选。此外,对于降低面取向度而言,控制拉伸温度也是优选的。通过增大纵向拉伸倍率与横向拉伸倍率之差,设定低的总拉伸倍率,设定高的拉伸温度,可以使Nz系数、面取向度成为特定值以下。
由于拉伸温度及拉伸倍率对薄膜的厚度不均产生较大的影响,因此,从厚度不均的观点出发,也优选进行制膜条件的最佳化。特别是为了提高延迟量而降低纵向拉伸倍率时,有时纵向厚度不均变差。由于纵向厚度不均在拉伸倍率的某一特定的范围存在会变得非常差的区域,因此,理想的是在偏离该范围的情况下设定制膜条件。
紫外线吸收剂对取向聚酯薄膜的配混可以组合公知的方法来实施。例如,可以通过以下方法等来配混:使用混炼挤出机,将经干燥的紫外线吸收剂与聚合物原料混合来预先制作母料,在薄膜成膜时将规定的该母料与聚合物原料混合。
对于上述母料的紫外线吸收剂浓度,为了使紫外线吸收剂均匀地分散且经济地进行配混,优选设定为5~30质量%的浓度。作为制作母料的条件,优选使用混炼挤出机,挤出温度在聚酯原料的熔点以上且290℃以下的温度下用1~15分钟挤出。在290℃以上时,紫外线吸收剂的失重大,另外,母料的粘度降低增大。在1分钟以下的挤出中,紫外线吸收剂的均匀混合变得困难。此时,可以根据需要添加稳定剂、色调调节剂、抗静电剂。
对于在具有3层以上的多层结构的取向聚酯薄膜的中间层中配混紫外线吸收剂,可以通过以下的手法来实施。作为外层用将聚酯的粒料单独供给公知的熔融层叠用挤出机,作为中间层用将含有紫外线吸收剂的母料与聚酯的粒料按规定的比例混合、干燥后,供给于公知的熔融层叠用挤出机,从狭缝状的模头挤出成片状,在浇铸辊上使其冷却固化来制作未拉伸薄膜。即,使用2台以上的挤出机、3层的歧管或合流块(例如具有方型合流部的合流块),将构成两外层的薄膜层、构成中间层的薄膜层层叠,从管头挤出3层的片,用浇铸辊进行冷却来制作未拉伸薄膜。
为了去除导致光学坏点的、原料的聚酯中含有的异物,优选在取向聚酯薄膜的制造过程中,在熔融挤出时进行高精度过滤。熔融树脂的高精度过滤所使用的滤材的过滤颗粒尺寸(初始过滤效率95%)优选为15μm以下。如果滤材的过滤颗粒尺寸超过15μm,则去除20μm以上异物容易变得不充分。
1.偏光板
偏光板为2张偏振片保护膜夹持由用碘染色了的聚乙烯醇系薄膜等形成的偏振片的两侧的构成,前述2张偏振片保护膜中的至少一者优选为热收缩率的倾斜度的绝对值在特定范围的聚酯薄膜。另外,在一个实施方式中,偏光板优选为在偏振片的一个面上层叠有偏振片保护膜的构成。偏振片和偏振片保护膜介由粘接剂而层叠,通常情况下,以70℃~120℃的范围进行10分钟~60分钟左右热处理而得到偏光板。
(偏振片保护膜的配置)
在液晶显示装置中,上述特定的聚酯薄膜优选作为一对偏光板的两个偏振片保护膜使用。所谓一对偏光板是指,相对于液晶配置于入射光侧的偏光板和相对于液晶配置于出射光侧的偏光板的组合。即,该聚酯薄膜优选用于入射光侧的偏光板和出射光侧的偏光板这两者的偏光板。该聚酯薄膜只要层叠在构成各偏光板的偏振片的至少一个面上即可。
在适合的一个实施方式中,该聚酯薄膜可以作为入射光侧的偏光板的入射光侧的偏振片保护膜使用,并且作为出射光侧的偏光板的出射光侧的偏振片保护膜使用。仅在构成偏光板的偏振片的一个面上层叠该取向聚酯薄膜时,另一个面上可以使用任意的偏振片保护膜(例如TAC薄膜等)、或不设置偏振片保护膜。采用该聚酯薄膜作为配置于入射光侧的偏光板的液晶单元侧的偏振片保护膜和配置于出射光侧的偏光板的液晶单元侧(即入射光侧)的偏振片保护膜时,有改变液晶单元的偏光特性的可能性,因此,这些位置的偏振片保护膜优选使用除了该聚酯薄膜以外的偏振片保护膜(例如以TAC薄膜、丙烯酸类薄膜、降冰片烯类薄膜为代表那样的无双折射的薄膜)。这些薄膜还优选热收缩率的倾斜度的绝对值小者。
2.液晶显示装置
通常情况下,液晶显示装置的构成为:自与背光光源对置的一侧起朝向显示图像的一侧(可视侧或出射光侧),依次具有后面组件、液晶单元和前面组件。后面组件和前面组件通常由透明基板、形成于其液晶单元侧表面的透明导电膜和配置于其相对侧的偏光板构成。这里,对于偏光板而言,在后面组件中,配置于与背光光源对置的一侧,在前面组件中,配置于显示图像的一侧(可视侧或出射光侧)。
(背光光源)
液晶显示装置至少包含背光光源、2张偏光板和配置于2张偏光板之间的液晶单元作为构成构件。本发明的液晶显示装置也可以适当具有除了这些以外的其他构成构件,例如滤色器、透镜薄膜、扩散片、防反射膜等。
背光的构成可以为以导光板、反射板等作为构成构件的侧光方式,也可以为直下型方式。背光光源优选为具有连续的宽范围的发光光谱的白色光源。这里,所谓连续的宽范围的发光光谱是指,至少在450nm~650nm的波长区域、优选可见光的区域中光的强度变为零的波长不存在的发光光谱。作为具有这样的连续的宽范围的发光光谱的白色光源,例如可以举出白色LED,但并不限定于此。
本发明中能够使用的白色LED包括:荧光体方式、即将使用有化合物半导体的发出蓝色光或紫外光的发光二极管和荧光体组合而发出白色的元件;有机发光二极管(Organiclightemittingdiode:OLED)等。作为荧光体,例如可举出:钇·铝·石榴石系黄色荧光体、铽·铝·石榴石系黄色荧光体等。白色LED中,包含将使用有化合物半导体的蓝色发光二极管和钇·铝·石榴石系黄色荧光体组合而成的发光元件的白色发光二极管具有连续且宽范围的发光光谱,且发光效率也优异,因此,作为本发明的背光光源是适合的。白色LED的功耗小,因此利用其的本发明的液晶显示装置也有利于节能化。
一直以来作为背光光源广泛使用的冷阴极管、热阴极管等荧光管具有发光光谱在特定波长具有峰的不连续的发光光谱。因而,难以得到抑制虹斑的效果,因此不优选作为本发明的液晶显示装置的光源。
实施例
下面,参照实施例更具体地说明本发明,但本发明并不受下述实施例的限制,也可以在能符合本发明的主旨的范围内加以适当变更来实施,这些实施方式均包含在本发明的技术范围内。
实施例中的物性的评价方法如下所述。
(1)热收缩率和其倾斜度
将自分割卷的各切出部切出的聚酯薄膜切成一边21cm的正方形状,在23℃、65%RH的气氛中放置2小时以上。描绘以该聚酯薄膜的中央作为中心的直径80mm的圆,使用二维图像测定仪(MITUTOYO制造的QUICKIMAGE),将薄膜的输送方向作为0度,以5度间隔测定直径。这里,将薄膜输送方向作为0度,将薄膜上表面中顺时针旋转(右转)设定为正的角度,将逆时针旋转(左转)设定为负的角度。为了测定直径,以-90度~85度的范围的测定,对所有方向进行测定。然后,将该聚酯薄膜在85℃下、在水中进行加热处理30分钟,然后擦拭附着于薄膜表面的水分,进行风干,然后在23℃、65%RH的气氛中放置2小时以上。然后,与上述同样地以5度间隔测定圆的直径。将热处理前的直径设定为L0、热处理后的同方向的直径设定为L,依照下述式求出各方向的热收缩率。
热收缩率(%)=((L0-L)/L0)×100
(热收缩率的最大值)
将所有方向的热收缩率中成为最大的值设定为最大热收缩率。对于各分割卷(L、C、R),在薄膜宽度方向进行3点取样(中央、两端部的3点),进行同样的评价,将3个最大热收缩率的平均值作为热收缩率的最大值记载于表1。需要说明的是,这次的实施例中,任意分割卷的中央和两端部的3点的最大热收缩率均为5%以下。
(热收缩率的最大方向(α)的读取)
根据求得所有方向的热收缩率的结果,如下所述测定热收缩率的倾斜度。如图2所示,以横轴为角度、以纵轴为对应于该角度的热收缩率来标绘得到的测定值(-90度~85度),插补-180度~-95度、90度~175度的值(-90度的热收缩率对应于90度的热收缩率,0度的热收缩率对应于-180度的热收缩率)。然后,画出连接标绘点的近似曲线,以精度1度读取热收缩率成为最大的方向,定义为α。其中,-90度≤α≤90度。
(热收缩率的倾斜度)
热收缩率成为最大的方向α处于-45度~45度的范围时,将该值设定为热收缩率的倾斜度。另外,热收缩率成为最大的方向α处于45度以上和-45度以下时,理解为将薄膜宽度方向倾斜于基准,而不是薄膜输送方向,将α-90度(α为45度以上时)、90度+α(α为-45度以下时)设定为热收缩率的倾斜度。对于各分割卷(L、C、R),在薄膜宽度方向进行3点取样(中央、两端部的3点),同样地进行以上测定,将3个热收缩率的倾斜度的绝对值的平均值作为热收缩率的倾斜度记载于表1。需要说明的是,这次的实施例中,中央和两端部的3点的热收缩率的倾斜度的绝对值均为15度以下。
(2)漏光评价方法
在由PVA薄膜形成的偏振片的单侧,贴合三乙酸纤维素薄膜(FujifilmCorporation制造、厚度80μm),在另一个面上贴合用后述的方法制作的聚酯薄膜。贴合时使用粘接剂,并在烘箱中进行85℃、30分钟的加热处理,从而制造偏光板。需要说明的是,以偏振片的偏光轴和聚酯薄膜的主取向轴相互垂直的方式进行粘贴。将如此得到的2张偏光板配置成交叉棱镜。这时,将2张偏光板以各聚酯薄膜处于偏振片的外侧的方式进行配置。然后,使用日本分光株式会社制造的分光光度计V7100,测定透过该2张偏光板的550~600nm的波长的光的最大透光率。对于测定结果,如下所述进行评价。
○:最大透光率为0.02%以下
×:最大透光率为0.02%以上
(3)延迟量(Re)
延迟量是指用薄膜上的正交的双轴的折射率的各向异性(△Nxy=|nx-ny|)与薄膜厚度d(nm)之积(△Nxy×d)所定义的参数,是显示光学的各向同性以及各向异性的尺度。双轴的折射率的各向异性(△Nxy)可通过以下方法求出。使用分子取向计(王子计测仪器株式会社制造、MOA-6004型分子取向计)求出薄膜的取向轴方向,以取向轴方向成为长边的方式切出4cm×2cm的长方形,作为测定用样品。对于该样品,使用阿贝折射率计(ATAGOCO.,LTD,制造、NAR-4T、测定波长589nm)测定正交的双轴的折射率(nx、ny)、及厚度方向的折射率(Nz),将前述双轴的折射率之差的绝对值(|nx-ny|)作为折射率的各向异性(△Nxy)。薄膜的厚度d(nm)使用电测微计(FeinprufGmbH制造、Millitron1245D)进行测定,将单位换算成nm。根据折射率的各向异性(△Nxy)与薄膜的厚度d(nm)之积(△Nxy×d)求出延迟量(Re)。
(4)Nz系数
将由|ny-nz|/|ny-nx|所得到的值作为Nz系数。其中,以ny>nx的方式选择ny以及nx的值。
(5)面取向度(△P)
将由(nx+ny)/2-nz所得到的值作为面取向度(△P)。
(6)厚度方向延迟量(Rth)
厚度方向延迟量是指将从薄膜厚度方向剖面观察时的2个双折射△Nxz(=|nx-nz|)、△Nyz(=|ny-nz|)分别乘以薄膜厚度d而得到的显示延迟量的平均值的参数。利用与延迟量的测定同样的方法求出nx、ny、nz和薄膜厚度d(nm),计算(△Nxz×d)与(△Nyz×d)的平均值,求出厚度方向延迟量(Rth)。
(7)虹斑观察
在由PVA和碘形成的偏振片的单侧贴附用后述方法制作的聚酯薄膜,以使偏振片的偏光轴与聚酯薄膜的取向主轴成为垂直,在其相反侧的一面贴附TAC薄膜(FujifilmCorporation制造、厚度80μm),从而制作偏光板。将得到的偏光板以夹着液晶分别于两侧各1张、各偏光板呈交叉棱镜的关系的方式进行配置,从而制作液晶显示装置。各偏光板以前述聚酯薄膜成为与液晶相反侧(较远位置)的方式进行配置。液晶显示装置的光源使用白色LED作为光源(日亚化学、NSPW500CS),所述白色LED由蓝色发光二极管与钇·铝·石榴石类黄色荧光体组合得到的发光元件构成。从这种液晶显示装置的正面、及斜向进行目视观察,对于有无虹斑产生,如下进行判定。
A:从任一方向观察均无虹斑产生。
A’:在从斜向观察时,根据角度观察到极淡的虹斑。
B:在从斜向观察时,根据角度观察到淡淡的虹斑。
C:在从斜向观察时,可观察到虹斑。
D:在从正面方向及斜向观察时,可观察到虹斑。
(8)撕裂强度
使用东洋精机制作所制造的埃尔门多夫撕裂试验机,依据JISP-8116,测定各薄膜的撕裂强度。撕裂方向以与薄膜的取向主轴方向呈平行的方式进行,如下进行判定。需要说明的是,取向主轴方向的测定用分子取向计(王子计测仪器株式会社制造、MOA-6004型分子取向计)来测定。
○:撕裂强度为50mN以上
×:撕裂强度低于50mN
(制造例1-聚酯A)
使酯化反应釜升温,在达到200℃时,投入对苯二甲酸86.4质量份以及乙二醇64.6质量份,边搅拌边投入作为催化剂的三氧化锑0.017质量份、乙酸镁四水合物0.064质量份、三乙胺0.16质量份。接着,进行加压升温,在表压0.34MPa、240℃的条件下进行加压酯化反应后,将酯化反应釜恢复至常压,添加磷酸0.014质量份。进而,用15分钟升温至260℃,添加磷酸三甲酯0.012质量份。接着,在15分钟后,用高压分散机进行分散处理,15分钟后,将得到的酯化反应产物转移至缩聚反应釜,在280℃、减压下进行缩聚反应。
在缩聚反应结束后,用95%截留直径为5μm的不锈钢纤维(NASLON)制过滤器进行过滤处理,从喷嘴挤出成股线状,使用预先进行了过滤处理(孔径为1μm以下)的冷却水进行冷却、固化,切成粒料状。得到的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂(A)(以下简称为PET(A)。)的特性粘度为0.62dl/g,且实质上不含非活性颗粒以及内部析出颗粒。
(制造例2-聚酯B)
将10质量份经干燥的紫外线吸收剂(2,2’-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮)、90质量份不含颗粒的PET(A)(特性粘度为0.62dl/g)混合,使用混炼挤出机,得到含有紫外线吸收剂的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂(B)(以下简称为PET(B))。
(制造例3-粘接性改性涂布液的制备)
利用通常的方法进行酯交换反应以及缩聚反应,制备作为二羧酸成分的(相对于二羧酸成分整体)对苯二甲酸46摩尔%、间苯二甲酸46摩尔%及间苯二甲酸-5-磺酸钠8摩尔%、作为二元醇成分的(相对于二元醇成分整体)乙二醇50摩尔%以及新戊二醇50摩尔%的组成的水分散性含磺酸金属盐基的共聚聚酯树脂。接着,将水51.4质量份、异丙醇38质量份、正丁基溶纤剂5质量份、非离子类表面活性剂0.06质量份混合后,进行加热搅拌,达到77℃后,添加上述水分散性含磺酸金属盐基的共聚聚酯树脂5质量份,继续搅拌直至没有树脂的结块后,将树脂水分散液冷却至常温,得到固体成分浓度5.0质量%的均匀的水分散性共聚聚酯树脂液。进而,将凝聚体二氧化硅颗粒(FujiSilysiachemicalLtd.制造、Sylysia310)3质量份分散到50质量份水中后,在99.46质量份上述水分散性共聚聚酯树脂液中加入Sylysia310的水分散液0.54质量份,边搅拌边加入水20质量份,从而得到粘接性改性涂布液。
(偏振片保护膜1)
作为基材薄膜中间层用原料将不含颗粒的PET(A)树脂粒料90质量份与含有紫外线吸收剂的PET(B)树脂粒料10质量份在135℃下减压干燥(1Torr)6小时后,供给至挤出机2(中间层II层用),另外,将PET(A)利用通常的方法干燥后,分别供给至挤出机1(外层I层和外层III用),并在285℃下溶解。将这2种聚合物分别用不锈钢烧结体的滤材(公称过滤精度10μm颗粒95%截留)过滤,在2种3层合流块中层叠,通过管头挤出成片状后,使用静电施加浇铸法卷绕在表面温度30℃的浇铸鼓上进行冷却固化,制作未拉伸薄膜。此时,调整各挤出机的排出量,以使I层、II层、III层的厚度之比为10:80:10。
接着,通过逆转辊法在该未拉伸PET薄膜的两面涂布上述粘接性改性涂布液,以使干燥后的涂布量成为0.08g/m2,然后在80℃下干燥20秒。
将形成有该涂布层的未拉伸薄膜引导至拉幅拉伸机,一边用夹具夹住薄膜的端部,一边引导至温度125℃的热风区,沿宽度方向拉伸4.0倍。接着,在保持沿宽度方向拉伸的宽度的状态下,以温度225℃、30秒钟进行处理,然后,将冷却至130℃的薄膜在自两端部起2%的位置用切刀切断,以0.5kg/mm2的张力卷绕,裁切除去两边缘部,从而得到由薄膜厚度约50μm的单轴取向PET薄膜形成的磨卷。将该磨卷进行3等分,得到3条分割卷(L、C、R)。需要说明的是,将相对于薄膜输送方向位于左边的分割卷设定为L、位于右边的分割卷设定为R、将中央设定为C。
(偏振片保护膜2)
通过改变未拉伸薄膜的厚度,使厚度约为100μm,除此之外,与偏振片保护膜1同样操作,得到由单轴取向PET薄膜形成的3条分割卷(L、C、R)。
(偏振片保护膜3)
在热固定后未用切刀进行切割,除此之外,与偏振片保护膜1同样操作,得到由单轴取向PET薄膜形成的3条分割卷(L、C、R)。
(偏振片保护膜4)
使用经加热的辊组和红外加热器将通过与偏振片保护膜1同样的方法制作的未拉伸薄膜加热至105℃,然后用具有圆周速度差的辊组沿行进方向拉伸2倍后,按照与偏振片保护膜1同样的方法沿宽度方向拉伸4.0倍,然后,将冷却至140℃的薄膜在自两端部起2%的位置用切刀切断,以0.65kg/mm2的张力卷绕,调整未拉伸薄膜的厚度,从而得到由薄膜厚度约50μm的双轴取向PET薄膜形成的3条分割卷(L、C、R)。
(偏振片保护膜5)
作为将薄膜从夹具分离的方法,由用切刀切割的方法变更为放开夹具的方法,除此之外,与偏振片保护膜1同样操作,得到由单轴取向PET薄膜形成的3条分割卷(L、C、R)。
(偏振片保护膜6)
通过与偏振片保护膜1同样的方法,沿行进方向拉伸1.0倍、沿宽度方向拉伸3.5倍,得到由薄膜厚度约75μm的单轴取向PET薄膜形成的3条分割卷(L、C、R)。
(偏振片保护膜7)
用与偏振片保护膜1同样的方法,改变未拉伸薄膜的厚度,将横向拉伸倍率设定为3.8倍、拉伸温度设定为135℃,得到由厚度约100μm的单轴取向PET薄膜形成的3条分割卷(L、C、R)。
(偏振片保护膜8)
用与偏振片保护膜1同样的方法,将横向拉伸倍率设定为3.8倍、拉伸温度设定为135℃,得到由厚度约50μm的单轴取向PET薄膜形成的3条分割卷(L、C、R)。
(偏振片保护膜9)
在热固定后未用切刀进行切割,除此之外,与偏振片保护膜8同样操作,得到由单轴取向PET薄膜形成的3条分割卷(L、C、R)。
(偏振片保护膜10)
用与偏振片保护膜1同样的方法,将横向拉伸倍率设定为4.2倍、拉伸温度设定为135℃,得到由厚度约50μm的单轴取向PET薄膜形成的3条分割卷(L、C、R)。
(偏振片保护膜11)
将用切刀切断后的卷绕张力设定为0.2kg/mm2,除此之外,与偏振片保护膜10同样操作,得到由单轴取向PET薄膜形成的3条分割卷(L、C、R)。
(偏振片保护膜12)
在热固定后未用切刀进行切割,除此之外,与偏振片保护膜10同样操作,得到由单轴取向PET薄膜形成的3条分割卷(L、C、R)。
(偏振片保护膜13)
通过与偏振片保护膜4同样的方法,沿行进方向拉伸1.8倍、沿宽度方向拉伸2.0倍,另外,将用切刀切断后的卷绕张力设定为0.2kg/mm2,得到由薄膜厚度约275μm的双轴取向PET薄膜形成的3条分割卷(L、C、R)。
(偏振片保护膜14)
将利用与偏振片保护膜1同样的方法制作的未拉伸薄膜引导至拉幅拉伸机,一边用夹具夹住薄膜的端部,一边引导至温度125℃的热风区,沿宽度方向拉伸3.5倍。接着,在保持沿宽度方向拉伸的宽度的状态下,以温度225℃、30秒钟进行处理,在90℃~70℃的温度区间在输送方向缩小0.2%夹具间隔,得到由薄膜厚度约75μm的单轴取向PET薄膜形成的3条分割卷(L、C、R)。
(偏振片保护膜15)
将利用与偏振片保护膜1同样的方法制作的未拉伸薄膜引导至拉幅拉伸机,一边用夹具夹住薄膜的端部,一边引导至温度125℃的热风区,沿宽度方向拉伸3.5倍。接着,在保持沿宽度方向拉伸的宽度的状态下,以温度225℃、30秒钟进行处理,在90℃~70℃的温度区间在输送方向缩小0.1%夹具间隔,得到由薄膜厚度约75μm的单轴取向PET薄膜形成的3条分割卷(L、C、R)。
(偏振片保护膜16)
将利用与偏振片保护膜1同样的方法制作的未拉伸薄膜引导至拉幅拉伸机,一边用夹具夹住薄膜的端部,一边引导至温度125℃的热风区,沿宽度方向拉伸3.5倍。接着,在保持沿宽度方向拉伸的宽度的状态下,以温度225℃、30秒钟进行处理,在110℃~70℃的温度区间在输送方向缩小0.2%夹具间隔,得到由薄膜厚度约75μm的单轴取向PET薄膜形成的3条分割卷(L、C、R)。
(偏振片保护膜17)
将利用与偏振片保护膜1同样的方法制作的未拉伸薄膜引导至拉幅拉伸机,一边用夹具夹住薄膜的端部,一边引导至温度125℃的热风区,沿宽度方向拉伸3.5倍。接着,在保持沿宽度方向拉伸的宽度的状态下,以温度225℃、30秒钟进行处理,在150℃~100℃的温度区间在输送方向缩小0.4%夹具间隔,得到由薄膜厚度约75μm的单轴取向PET薄膜形成的3条分割卷(L、C、R)。
(偏振片保护膜18)
将利用与偏振片保护膜1同样的方法制作的未拉伸薄膜引导至拉幅拉伸机,一边用夹具夹住薄膜的端部,一边引导至温度125℃的热风区,沿宽度方向拉伸3.5倍。接着,在保持沿宽度方向拉伸的宽度的状态下,以温度225℃、30秒钟进行处理,以每单位宽度-55℃/m的温度设定进行冷却,得到由薄膜厚度约75μm的单轴取向PET薄膜形成的3条分割卷(L、C、R)。
(偏振片保护膜19)
将利用与偏振片保护膜1同样的方法制作的未拉伸薄膜引导至拉幅拉伸机,一边用夹具夹住薄膜的端部,一边引导至温度125℃的热风区,沿宽度方向拉伸3.5倍。接着,在保持沿宽度方向拉伸的宽度的状态下,以温度225℃、30秒钟进行处理,以每单位宽度-35℃/m的温度设定进行冷却,得到由薄膜厚度约75μm的单轴取向PET薄膜形成的3条分割卷(L、C、R)。
(偏振片保护膜20)
将利用与偏振片保护膜1同样的方法制作的未拉伸薄膜引导至拉幅拉伸机,一边用夹具夹住薄膜的端部,一边引导至温度125℃的热风区,沿宽度方向拉伸3.5倍。接着,在保持沿宽度方向拉伸的宽度的状态下,以温度225℃、30秒钟进行处理,以每单位宽度-120℃/m的温度设定进行冷却,得到由薄膜厚度约75μm的单轴取向PET薄膜形成的3条分割卷(L、C、R)。
对于偏振片保护膜1~20,将热收缩率的倾斜度的绝对值、热收缩率的最大值、以及漏光评价的结果示于表1。
[表1]
在表1中,所谓“薄膜”是指上述偏振片保护膜。
另外,对于使用偏振片保护膜1~20如上所述制作的液晶显示装置,将虹斑观察以及测定撕裂强度的结果示于以下表2。
[表2]
根据表1所示的结果,显示如果热收缩率的倾斜度的绝对值为15度以下,则可以抑制2张偏光板以呈交叉棱镜的关系的方式配置时的少量漏光。另外,偏振片保护膜1~20的热收缩率的最大值均小于1%。
根据表2所示的结果,显示在取向聚酯薄膜的延迟量为4000以上、且其Nz系数为1.7以下时,可显著地抑制虹斑产生。另外,显示出在该条件的基础上,通过将取向聚酯薄膜的面取向度控制在0.13以下,能够更有效地抑制虹斑产生。
产业上的可利用性
根据本发明,可以提供由聚酯薄膜形成的偏振片保护膜,其在将2张偏光板以呈交叉棱镜的关系的方式配置时,可抑制少量漏光的产生,且适于得到具有优异的可视性的液晶显示装置。因而,本发明的产业上的可利用性非常高。

Claims (8)

1.一种偏振片保护膜,其由聚酯薄膜形成,热收缩率成为最大的方向相对于薄膜输送方向或宽度方向的倾斜度的绝对值为15度以下。
2.根据权利要求1所述的偏振片保护膜,其中,聚酯薄膜的延迟量为4000~30000nm,Nz系数为1.7以下。
3.根据权利要求1或2所述的偏振片保护膜,其中,聚酯薄膜的面取向度为0.13以下。
4.一种偏光板,其包含在偏振片的两侧层叠有偏振片保护膜的构成,
至少单侧的偏振片保护膜为权利要求1~3中的任一项所述的偏振片保护膜。
5.一种偏光板,其在偏振片的单侧层叠有权利要求1~3中的任一项所述的偏振片保护膜。
6.一种液晶显示装置,其具有背光光源、2张偏光板和配置于所述2张偏光板之间的液晶单元,其中,
所述背光光源为具有连续发光光谱的白色光源,
所述偏光板为在偏振片的两侧层叠有偏振片保护膜的构成,
配置于入射光侧的偏光板的偏振片保护膜的至少一者和配置于出射光侧的偏光板的偏振片保护膜的至少一者为权利要求1~3中的任一项所述的偏振片保护膜。
7.根据权利要求6所述的液晶显示装置,其中,所述配置于入射光侧的偏光板的入射光侧的偏振片保护膜和所述配置于出射光侧的偏光板的出射光侧的偏振片保护膜为权利要求1~3中的任一项所述的偏振片保护膜。
8.一种液晶显示装置,其具有背光光源、2张偏光板和配置于所述2张偏光板之间的液晶单元,其中,
所述背光光源为具有连续发光光谱的白色光源,
所述偏光板为权利要求5所述的偏光板。
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